76. Распад гема, образование и обезвреживание билирубина. «Прямой» и «Непрямой» билирубин.

Эритроциты живут 90-120 дней, после чего разрушаются. В крови высвобождаемый гемоглобин образует комплекс с белком- переносчиком гаптоглобином (фракция α2-глобулинов крови) и переносится в клетки ретикуло-эндотелиальной системы (РЭС):

селезенки, костного мозга, печени, где происходит его катаболизм. Разрушение гема начинается раньше, чем происходит отщепление белковой части (глобина).

Первая реакция катаболизма гема происходит при участии NADРН-зависимого ферментативного комплекса гемоксигеназы.

Ферментная система локализована в мембране ЭР, в области электронтранспортных цепей микросомального окисления. Фермент катализирует расщепление связи между двумя пиррольными кольцами, содержащих винильные остатки, - таким образом, раскрывается структура кольца В ходе реакции образуются линейный тетрапиррол - биливердин (пигмент зеленого цвета) и монооксид углерода (СО) Гем индуцирует транскрипцию гена гемоксигеназы, абсолютно специфичной по отношению к гему.

Распад гемоглобина

Биливердин восстанавливается до билирубина NADРН- зависимым ферментом биливердинредуктазой.

Билирубин – основной желчный пигмент красно-желтого цвета.

Строение неконъюгированного билирубина

Билирубин образуется не только при распаде гемоглобина, но также при катаболизме других гемсодержащих белков, таких как цитохромы и миоглобин. Билирубин- конечный продукт распада всех гемсодержащих белков.

Обезвреживание и выведение билирубина из организма Дальнейший метаболизм билирубина происходит в печени. Билирубин, образованный в клетках РЭС (селезёнки и костного мозга), плохо растворим в воде, по крови транспортируется в комплексе с белком плазмы крови альбумином. Эту форму билирубина называют неконъюгированным или непрямым билирубином (недающий прямую реакцию с диазореактивом, так как связан с белком альбумином). Каждая молекула альбумина связывает 2 (или даже 3) молекулы билирубина, одна из которых связана с белком более прочно (более высокое сродство), чем другие. При сдвиге рН крови в кислую сторону (повышение концентрации кетоновых тел, лактата) изменяются заряд, конформация альбумина, снижается сродство к билирубину.

Поэтому билирубин, связанный с альбумином непрочно, может вытесняться из центров связывания и образовывать комплексы с коллагеном межклеточного матрикса и липидами мембран.

В дальнейшем метаболизм билирубина складывается из трёх процессов:

• поглощение паренхимальными клетками печени;

• конъюгация билирубина в гладком эндоплазматическом ретикулуме гепатоцитов;

• секреция из эндоплазматического ретикулума в жёлчь

Обезвреживание билирубина в печени

В печени билирубин конъюгирует с глюкуроновой кислотой под действием ферментов ЭР УДФ-глюкуронилтрансфераз.

Билирубин поступает в гепатоциты по механизму облегченной диффузии с помощью белков-переносчиков лигандина и протеина Z.

Билирубин имеет 2 карбоксильные группы, поэтому может соединяться с 2 молекулами глюкуроновой кислоты с образованием образование билирубинмоно- и диглюкуронидов. В результате реакций конъюгации образуется хорошо растворимый в воде прямой или конъюгированный, билирубин.